go——反射
反射(reflect)讓我們能在執行期探知物件地型別資訊和記憶體結構,這從一定程度上彌補了靜態語言在動態行為上地不足。
和C資料結構一樣,Go物件頭部並沒有型別指標,通過其自身是無法在執行期獲知任何型別相關資訊地。
反射操作所需地全部資訊都源自介面變數。介面變數除儲存自身型別外,還會儲存實際物件地型別資料。
func TypeOf(i interface{}) Type func ValueOf(i interface{}) Value
這兩個反射入口函式,會將任何傳入的物件轉換為介面型別
在面對型別時,需要區分Type和Kind。前者表示真實型別(靜態型別),後者表示其基礎結構(底層型別)類別。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type X int func main() { var a X = 100 t := reflect.TypeOf(a) fmt.Println(t.Name(), t.Kind()) //X int }
所以在型別判斷上,須選擇正確方式。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type X int type Y int func main() { var a, b X = 100, 200 var c Y = 300 ta, tb, tc := reflect.TypeOf(a), reflect.TypeOf(b), reflect.TypeOf(c) fmt.Println(ta) //main.X fmt.Println(tb) //main.X fmt.Println(tc) //main.Y fmt.Println(ta == tb, ta == tc) //true false fmt.Println(ta.Kind() == tc.Kind()) //true }
除通過實踐物件獲取型別外,也可以直接構造一些基礎複合型別。
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { a := reflect.ArrayOf(10, reflect.TypeOf(byte(0))) m := reflect.MapOf(reflect.TypeOf(""), reflect.TypeOf(0)) fmt.Println(a, m) //[10]uint8 map[string]int }
傳入物件應區分基型別和指標型別,因為它們並不屬於同一型別。
方法Elem返回指標、陣列、切片、字典(值)或通道地基型別。
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { x := 100 tx, tp := reflect.TypeOf(x), reflect.TypeOf(&x) fmt.Println(tx, tp, tx == tp) //int *int false fmt.Println(tx.Kind(), tp.Kind()) //int ptr fmt.Println(tx == tp.Elem()) //true fmt.Println(reflect.TypeOf(map[string]int{}).Elem()) //int fmt.Println(reflect.TypeOf([]int32{}).Elem()) //int32 }
只有在獲取結構體指標地基型別之後,才能遍歷它的欄位。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type user struct { name string age int } type manager struct { user //只有型別而沒有名字,所以屬於匿名欄位 title string } func main() { var m manager t := reflect.TypeOf(&m) //型別屬性資訊 fmt.Println(t) //*main.manager if t.Kind() == reflect.Ptr { //是否為指標型別 t = t.Elem() } fmt.Println(t.NumField()) //2 for i := 0; i < t.NumField(); i++ { //型別屬性中包含地的欄位 f := t.Field(i) //取具體的欄位 fmt.Println(f.Name, f.Type, f.Offset) if f.Anonymous { //輸出匿名欄位結構 for x := 0; x < f.Type.NumField(); x++ { af := f.Type.Field(x) fmt.Println(" ", af.Name, af.Type) } } } } /* user main.user 0 name string age int title string 24 */
對於匿名欄位,可用於多級索引(按定義順序)直接訪問。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type user struct { name string age int } type manager struct { user title string } func main() { var m manager t := reflect.TypeOf(m) fmt.Println(t) //main.manager name, _ := t.FieldByName("name") //按照欄位名稱查詢, fmt.Println(name) //{name main string 0 [0 0] false} 取到的是一個物件實體 fmt.Println(name.Name, name.Type) //name string age := t.FieldByIndex([]int{0, 1}) //按多級索引查詢 //0——》user 1——》age fmt.Println(age.Name, age.Type) //age int }
FieldByName不支援多級名稱,如有遮蔽,需通過匿名欄位二次獲取。
同樣,輸出方法集時,一樣區分基型別和指標型別。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type A int type B struct { A } func (A) av() {} func (*A) ap() {} func (B) bv() {} func (*B) bp() {} func main() { var b B t := reflect.TypeOf(&b) s := []reflect.Type{t, t.Elem()} for _, t := range s { fmt.Println(t, ":") for i := 0; i < t.NumMethod(); i++ { fmt.Println(" ", t.Method(i)) } } }
有一點和想象不同,反射能探知當前包或外包的非匯出結構成員
相對reflect而言,當前包和外包都是“外包”。
package main import ( "fmt" "net/http" "reflect" ) func main() { var s http.Server t := reflect.TypeOf(s) for i := 0; i < t.NumField(); i++ { fmt.Println(t.Field(i).Name) } } /* Addr Handler TLSConfig ReadTimeout ReadHeaderTimeout WriteTimeout IdleTimeout MaxHeaderBytes TLSNextProto ConnState ErrorLog disableKeepAlives inShutdown nextProtoOnce nextProtoErr mu listeners activeConn doneChan onShutdown */
可用反射提取struct tag,還能自動分解。其常用於ORM對映,或資料格式驗證。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type user struct { name string `field:"name" type:"varchar(50)"` age int `field:"age" type:"int"` } func main() { var u user t := reflect.TypeOf(u) for i := 0; i < t.NumField(); i++ { f := t.Field(i) fmt.Printf("%s:%s %s\n", f.Name, f.Tag.Get("field"), f.Tag.Get("type")) } } /* name:name varchar(50) age:age int */
和Type獲取型別資訊不同,value專注於物件例項資料讀寫。
之前說過,介面變數會賦值物件,且是unaddressable的,所以要想修改目標物件,就必須使用指標。
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { a := 100 va, vp := reflect.ValueOf(a), reflect.ValueOf(&a).Elem() fmt.Println(va.CanAddr(), va.CanSet()) //false false fmt.Println(vp.CanAddr(), vp.CanSet()) //true true }
就算傳入指標,一樣需要通過Elem獲取目標物件。
因為被介面儲存的指標本身是不能定址和進行設定操作的。
注意,不能對非匯出欄位直接進行設定操作,無論是當前包還是外包。
package main import ( "fmt" "reflect" "unsafe" ) type User struct { Name string code int } func main() { p := new(User) v := reflect.ValueOf(p).Elem() name := v.FieldByName("Name") code := v.FieldByName("code") fmt.Printf("name: canaddr = %v, canset = %v\n", name.CanAddr(), name.CanSet()) fmt.Printf("code: canaddr = %v, canset = %v\n", code.CanAddr(), code.CanSet()) if name.CanSet() { name.SetString("kebi") } if code.CanAddr() { *(*int)(unsafe.Pointer(code.UnsafeAddr())) = 100 } fmt.Printf("%+v\n", *p) } /* name: canaddr = true, canset = true code: canaddr = true, canset = false {Name:kebi code:100} */
可通過Interface方法進行型別推斷和轉換。
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { type user struct { Name string Age int } u := user{ "kebi", 26, } v := reflect.ValueOf(&u) if !v.CanInterface() { fmt.Println("caninterface:fail") return } p, ok := v.Interface().(*user) if !ok { fmt.Println("interface:fail") return } p.Age++ fmt.Printf("%+v\n", u) //{Name:kebi Age:27} }
也可以直接使用value.Int,Bool等方法進行型別轉換,但失敗時會引發panic,且不支援ok-idiom。
複合型別物件設定示例。
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { c := make(chan int, 4) v := reflect.ValueOf(c) if v.TrySend(reflect.ValueOf(100)) { fmt.Println(v.TryRecv()) //100 true } }
介面有兩種nil狀態,這是一個潛在麻煩。解決方法是用IsNil判斷值是否為nil。
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { var a interface{} = nil var b interface{} = (*int)(nil) fmt.Println(a == nil) //true fmt.Println(b == nil, reflect.ValueOf(b).IsNil()) //false true }
也可用unsafe轉換後直接判斷iface.data是否為零值。
package main import ( "fmt" "unsafe" ) func main() { var b interface{} = (*int)(nil) ifac := (*[2]uintptr)(unsafe.Pointer(&b)) fmt.Println(ifac, ifac[1] == 0) //&[4825024 0] true }
動態呼叫方法,只須按照in列表準備好所需引數即可。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type X struct{} //結構體 func (X) Test(x, y int) (int, error) { //方法 return x + y, fmt.Errorf("err: %d", x+y) } func main() { var a X v := reflect.ValueOf(&a) // m := v.MethodByName("Test") //根據方法名獲取程式實體 in := []reflect.Value{ //構建切片資料 reflect.ValueOf(1), reflect.ValueOf(2), } out := m.Call(in) for _, v := range out { fmt.Println(v) } } /* 3 err: 3 */
對於變參來說,用CallSlice要更方便一些。
package main import ( "fmt" "reflect" ) type X struct{} func (X) Format(s string, a ...interface{}) string { return fmt.Sprintf(s, a...) } func main() { var a X v := reflect.ValueOf(&a) m := v.MethodByName("Format") out := m.Call([]reflect.Value{ reflect.ValueOf("%s = %d"), reflect.ValueOf("x"), reflect.ValueOf(100), }) fmt.Println(out) out = m.CallSlice([]reflect.Value{ reflect.ValueOf("%s = %d"), reflect.ValueOf([]interface{}{"x", 100}), }) fmt.Println(out) } /* [x = 100] [x = 100] */